CN102065501B - 一种小区切换方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区切换方法和设备，通过应用本发明实施例所提出的技术方案，目标基站测量终端设备的性能信息并上报给源基站，使源基站可以根据该性能信息确定小区间进行切换的合理参数范围，从而，可以使负荷均衡的目标基站减少因错误的切换参数设置而导致终端设备的切换错误以及影响用户的使用体验的情况，同时，对现有协议过程修改较小，方便了设备制造商的设备实现和运营商的实施。

Description

一种小区切换方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种小区切换方法和设备。

背景技术

减少操作管理工作的复杂性，降低运营维护成本，是通信运营商的迫切要求。在下一代的网络中，希望通过引入网络自组织的机制，减少网络规划和操作维护的人工参与，降低网络的建设和运营成本。正是在这样的背景下，E-UTRA（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access，演进的UMTS地面无线接入）***的SON（Self Organizing Networks，自组织网络）特性作为3GPP（Third Generation Partnership Project，第三代移动通信伙伴计划）一个工作议题进行研究。SON技术包括了自配置、自优化和自治愈，自优化是其中一项重要特性。

SON自优化功能需要监测一些网络和***性能参数作为输入，如网络性能指标的统计、故障告警、通知等，在对输入数据进行分析后，优化算法做出决策，最后自动触发相关网络节点的调整操作，如有必要，也可由人工触发。

MLB（Mobility Load Balancing，移动负荷均衡）是SON自优化功能中的一个重要的研究用例，其基本的目标为：在LTE（Long Term Evolution，长期演进）小区间以及在不同RAT（Radio Access Technology，无线接入技术）间平均分配负荷，可以提高整个网络的容量，还可以改进用户的体验。

移动负荷均衡一般通过调整切换边界来均衡两个相邻小区的负荷，如图1所示：小区A是一个重负荷小区，需要把用户均衡到小区B中，因此，小区A收缩切换边界，提前切换用户到小区B而小区B则扩大切换范围，一方面为了防止不合理的切换参数产生乒乓切换，另外一方面主要是通过延迟切换，来尽量减轻由于切换到小区A的用户的增加对小区A用户的影响。

在现有技术中，小区之间进行参数协商时，源小区向目标小区给出了两个建议参数，分别是本小区的切换改变量（可选），目标小区的切换改变量（必选）。目标小区如果接收该参数建议，则发送确认信息，否则发送失败消息，在失败消息中可以携带目标小区的切换改变范围（可选）。

对于切换引起的非竞争随机接入过程，eNB（evolved Node B，演进的B节点，即基站）分别使用Handover Command为UE分配Preamble（前续）码和PRACH（Physical Random Access Channel，物理随机接入信道）资源。对于相同的Preamble码，通过为UE配置不同的PRACH资源，实现不同UE对专用Preambles的复用。RACH-ConfigDedicated承载的10bit为UE指定专用Preamble和PRACH资源，其中，6bit指示随机接入的专用Preamble索引，4bit指示PRACH配置对应的码点索引（PRACH mask index），该码点定义发送随机接入Preamble使用的PRACH资源位置。

现有技术中还给出一种预测PRACH的方式，其方式需要两个基站去交互RACH相关参数，根据PRACH的功率控制公式：

P _PRACH =min｛P_CMAX, PREAMBLE_RECEIVED_TARGET_POWER + PL｝[dBm]

上述公式也可以写成如下形式：

；

其中，m代表Preamble发送的迭代次数；

为第N次Preamble发送MAC层计算的PRACH功率值；

为Preamble初始目标接收功率，该值由MAC层参数preambleInitialReceivedTargetPower配置；

为PRACH功率爬升步长；

为不同Preamble格式间的功率差值；

是路损，可以通过UE测量接收到的基站的信号强度以及基站广播的RE的功率计算获得。

其中的这些参数都包含在SIB2消息中，现有技术中提到的方法是通过X2接口去交互这些参数来估计是否会在切换过程中产生由于RACH接入失败而导致的切换失败以及掉话。

在现有技术中，基站可以通过RRC消息UEInformationRequest消息去获得用户在随机接入过程中的相关信息，包括Preamble码的发送次数以及冲突的次数等。现有技术的UEInformationRequest消息的交互过程如图2所示。

基站在广播以及切换消息中会通知用户关于随机接入的相关信息，如PREACH的功率控制的相关参数，以及Preamble码的最大发送次数。现有技术中的PRACH的信道在子帧中的时频位置的示意图，如图3所示。

其干扰来源主要来自于邻小区的PUSCH或者PRACH信道的干扰以及本小区其他用户的干扰。现有技术中的PREAMBLE的检测方法如图4所示。

一般而言，PREAMBLE的检测与基站采用的天线、PREAMBLE码到达基站的功率以及干扰有关。可以通过衡量Preamble到达基站的SINR（Signal-to-Noise Ratio，信号干扰噪声比）映射检测概率来确定。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在现有的技术方案中，当前的负荷均衡过程，由于源小区的切换改变量是一个可选值，那么，目标基站可能无法知道源小区的切换参数调整是否合适，因为源小区的切换带的调整，使得原先驻留在原小区的用户过早的切换到目标小区，而原小区又无法知道切换过去是否会导致一些移动性问题，并且目标小区也无法给出相关的建议。两个小区的切换范围，一般是由OAM（Operation and Maintenance，操作与维护）***来设置，但是在不同的干扰环境下，这些值可能有所变化，过大的或者无限制的切换许可范围会导致用户在切换过程中有可能出现掉话。

对于现有技术中给出的方法，具有一定的局限性，通常切换用户的上行随机接入失败可能由于达到最大尝试次数而失败。对于前一种情况由于在PRACH功率控制中在达到满功率的时候尝试次数与路损是相互制约的，而小区无法估计出在第几次尝试过程中就达到了最大发射功率，因此，无法估计出边缘UE的PRACH的检测概率，并且小区的PRACH资源的位置会受到邻小区的PUSCH或者PRACH以及本小区的其他用户的干扰，并且每个小区的上行方向的干扰是不相同的，因此单凭发射功率参数是无法准确的估计出随机接入的性能。

 发明内容

本发明提供一种小区切换方法和设备，提高小区切换过程中随机接入的性能。

为达到上述目的，本发明一方面提供了一种小区切换方法，包括：

源基站接收目标基站返回的从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果；

所述源基站根据所述性能信息的测量结果，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

所述源基站根据所述最大路损，确定从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的切换参数许可范围，并根据所述切换参数许可范围进行终端设备的小区切换处理。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，包括：

接收模块，用于接收目标基站返回的从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果；

路损确定模块，用于根据所述接收模块所接收到的性能信息的测量结果，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

参数确定模块，用于根据所述路损确定模块所确定的最大路损，确定从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的切换参数许可范围，并根据所述切换参数许可范围进行终端设备的小区切换处理。

另一方面，本发明实施例还提供了一种小区切换方法，包括：

目标基站接收源基站或OAM***发送的测量指示消息；

所述目标基站测量从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息；

所述目标基站向所述源基站发送所述从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，包括：

接收模块，用于接收源基站或OAM***发送的测量指示消息；

测量模块，用于测量从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息；

发送模块，用于向所述源基站发送所述测量模块测量得到的从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，目标基站测量终端设备的性能信息并上报给源基站，使源基站可以根据该性能信息确定小区间进行切换的合理参数范围，从而，可以使负荷均衡的目标基站减少因错误的切换参数设置而导致终端设备的切换错误以及影响用户的使用体验的情况，同时，对现有协议过程修改较小，方便了设备制造商的设备实现和运营商的实施。

附图说明

图1为现有技术中的一种移动负荷均衡的应用场景的示意图；

图2为现有技术中的一种UEInformationRequest消息的交互过程的流程示意图；

图3为现有技术中的一种PRACH的信道在子帧中的时频位置的示意图；

图4为现有技术中的一种PREAMBLE的检测方法的示意图；

图5为本发明实施例中的一种小区切换方法的流程示意图；

图6为本发明实施例中的一种小区切换方法的流程示意图；

图7为本发明实施例中的一种具体的小区切换方法的流程示意图；

图8为本发明实施例一中的一种应用场景的示意图；

图9为本发明实施例一中的一种小区切换方法的流程示意图；

图10为本发明实施例二中的一种应用场景的流程示意图；

图11为本发明实施例二中的一种小区切换方法的流程示意图；

图12为本发明实施例三中的一种小区切换方法的流程示意图；

图13为本发明实施例四中的一种应用场景的流程示意图；

图14为本发明实施例四中的一种小区切换方法的流程示意图；

图15为本发明实施例中的一种基站的结构示意图；

图16为本发明实施例中的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，在未来的移动通信***例如LTE***中，希望通过引入网络自优化的机制，减少网络规划和操作维护的人工参与，降低网络的建设和运营成本，即由网络根据统计量自动优化参数。移动负荷均衡优化是SON中的一个重要的方面，其通过改变切换以及重选参数来实现小区之间的负荷转移。

在切换过程中，用户需要在目标基站进行随机接入以完成上行同步以及与基站的信令连接的建立，由于用户终端的功率受限，因此，切换过程中很可能出现无法接入目标小区的现象从而影响了用户的感受。

基于这个问题，本发明实施例提出了一种提高切换过程中随机接入性能的方法，用于减少不合适的切换参数设置对用户切换性能的影响，保障用户的感受，提高了切换的成功率。

如图5所示，为本发明实施例所提出的一种小区切换方法的流程示意图，具体包括以下步骤： 

步骤S501、源基站接收目标基站返回的从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果。

在具体的应用场景中，本步骤之前，还包括对目标基站进行测量出发的过程，包括以下两种情况：

情况一、源基站向目标基站发送测量指示消息，以使目标基站测量从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，具体为：

源基站通过S1或X2接口向目标基站发送测量指示消息。

其中，在具体的网络架构中，基站与基站之间所建立的接口是X2接口，基站和MME（Mobility Management Entity，移动性管理实体）之间所建立的接口是S1接口， 基站可以和MME直接连接，也可以通过一个集中节点（HeNB GW）接入到MME。

情况二、OAM***向目标基站发送测量指示消息，以使目标基站测量从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，具体为：

OAM通过OAM***与目标基站之间的接口向目标基站发送测量指示消息。

在实际的应用场景中，采用上述哪种情况的测量触发方式可以根据实际需要进行设定，这样的变化并不影响本发明的保护范围。

进一步的，从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，至少包括：

终端设备在目标基站所服务的小区上发送Preamble码的次数；

目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

在实际应用中，可以根据确定切换参数的具体需求设置相应的性能信息测量内容，这样的变化并不影响本发明的保护范围。

步骤S502、源基站根据性能信息的测量结果，确定RACH（Random Access Channel，随机接入信道）约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备的最大路损。

在实际的应用场景中，本步骤的处理流程具体包括：

源基站根据性能信息的测量结果，结合目标基站的PRACH功率控制相关参数以及终端设备的测量报告，确定RACH约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损，相应的处理过程具体包括：

首先，源基站判断终端设备是否可以用最大发射功率进行随机接入尝试。

在具体的应用场景中，相应的判断依据，具体为：

；

其中，为Preamble初始目标接收功率；

表示具体的路损值；

表示终端设备发送的随机接入尝试的最大尝试次数；

表示PRACH功率爬升步长；

表示不同Preamble格式间的功率差值；

表示终端设备的最大发射功率。

然后，根据判断结果的差异，包括以下两种情况：

情况一、判断结果为可以，那么，相应的处理方式包括：

（1）源基站分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数。

其中，源基站按照分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数所依据的公式，具体为：

；

其中，

表示所述终端设备的最大发射功率；

为Preamble初始目标接收功率；

表示不同Preamble格式间的功率差值；

表示具体的路损值；

表示PRACH功率爬升步长；

表示各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数。

（2）源基站根据最小尝试次数判断相应的路损值是否满足第一预设条件。

第一预设条件，具体为：

；

其中，

；

表示检测出PREAMBLE码的成功率；

表示所述终端设备的最大发射功率；

为Preamble初始目标接收功率；

表示不同Preamble格式间的功率差值；

表示具体的路损值；

表示PRACH功率爬升步长；

表示各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数；

表示目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

（3）源基站将满足第一预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

情况二、判断结果为不可以，那么，相应的处理方式包括：

（1）源基站分别确定各路损值是否满足第二预设条件。

其中，第二预设条件，具体为：

；

其中，

；

其中，表示检测出Preamble码的成功率；

为Preamble初始目标接收功率；

表示不同Preamble格式间的功率差值；

表示PRACH功率爬升步长；

表示目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

（2）源基站将满足第二预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损。

需要进一步指出的是，上述的情况一中源基站按照分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数的处理过程，以及上述的情况二中的源基站分别确定各路损值是否满足第二预设条件的处理过程都可以按照一定的顺序进行，例如按照从小到大的顺序进行，其中，最小的路损值具体通过以下公式确定：

，

表示当前终端设备在切换过程中的尝试次数。

当然，根据实际的需要，也可以通过其他的顺序进行上述的处理，这样的变化同样属于本发明的保护范围。

步骤S503、源基站根据最大路损，确定从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的切换参数许可范围，并根据切换参数许可范围进行终端设备的小区切换处理。

具体的，本步骤的处理为：源基站根据最大路损以及目标基站所服务小区附近的终端设备分布情况，确定从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的切换参数许可范围。

上述过程为本发明实施例所提出的技术方案在源基站侧的执行过程，相应的，对目标基站侧的执行过程进行说明如下：

如图6所示，为本发明实施例提供的一种小区切换方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S601、目标基站接收源基站或OAM***发送的测量指示消息，具体包括：

目标基站通过S1或X2接口接收源基站发送的测量指示消息；或， 

目标基站通过OAM***与目标基站之间的接口接收OAM***发送的测量指示消息。

步骤S602、目标基站测量从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息。

其中，从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，至少包括：

终端设备在目标基站所服务的小区上发送Preamble码的次数；和/或，

目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

具体的测量方式包括：

目标基站通过RRC消息指示终端设备上报发送Preamble码的次数；和/或，

目标基站利用相应的消息测量目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

在实际的应用场景中，具体测量的内容和方式可以根据实际的需要进行调整，这样的变化同样属于本发明的保护范围。

步骤S603、目标基站向源基站发送从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，目标基站测量终端设备的性能信息并上报给源基站，使源基站可以根据该性能信息确定小区间进行切换的合理参数范围，从而，可以使负荷均衡的目标基站减少因错误的切换参数设置而导致终端设备的切换错误以及影响用户的使用体验的情况，同时，对现有协议过程修改较小，方便了设备制造商的设备实现和运营商的实施。

下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行详细说明。

本发明实施例提出了一种提高切换过程中随机接入性能的方法，其主要的技术思想是目标小区的基站测量从源小区切换到目标小区的用户在随机接入过程中的相关性能，并把这些测量信息反馈给源小区的基站，源小区的基站根据目标小区的基站反馈的测量结果估计合理的切换参数设置。

如图7所示，为本发明实施例提供的一种小区切换方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S701、网络***中的一个网络节点通过一条消息指示目标基站去测量从源基站切换到目标基站的终端设备在随机接入过程中的性能。

其中，上述的随机接入过程中的性能，包括但不限于如下信息：

用户发送Preamble码的次数，和/或用户使用的所有PRACH资源上的平均IoT。

该指示消息可以由源基站通过S1或X2接口，或者由OAM***通过OAM***与目标基站之间的接口来向目标基站进行传递。具体应用的方案并不会影响本发明的保护范围。

步骤S702、目标基站获取从源基站切换到目标基站的终端设备在随机接入过程中的相关性能。

例如，目标基站利用RRC消息指示终端上报该终端设备在目标基站所服务的小区上发送Preamble码的次数，并利用相应的信息测量该终端设备使用的PRACH的资源上的平均干扰。

步骤S703、目标基站把获取到的终端设备在随机接入过程中的相关性能报告给源基站。

在具体的应用场景中，该消息可以通过S1或X2接口来传递。

步骤S704、源基站在收到一条或者多条目标基站获取到的用户测量结果后，结合目标基站的PRACH功率控制相关参数以及这些切换用户的测量报告，估计出在RACH信道约束下用户到目标基站的最大路损。

其中，对具体的路损算法描述如下：

首先，源基站评估当前切换的终端设备的随机接入性能，具体的评估准则为：

                （1）

其中，为Preamble初始目标接收功率；

表示具体的路损值；

N _max表示终端设备发送的随机接入尝试的最大尝试次数；

表示PRACH功率爬升步长；

表示不同Preamble格式间的功率差值；

P _Max 表示终端设备的最大发射功率。

上述的公式（1）表示该终端设备采用最大许可尝试次数的时候已经达到了最大发射功率。

如果公式（1）的条件不满足，表示该终端设备无法采用最大发射功率进行随机接入的尝试。

对于满足公式（1）的条件的终端设备，源基站对其估计最大路损信息的方法如下：

A、计算每个路损值对应到最大发射功率时最小尝试次数：

                       （2）

其中，

表示终端设备的最大发射功率；

为Preamble初始目标接收功率；

表示不同Preamble格式间的功率差值；

表示具体的路损值；

表示PRACH功率爬升步长；

表示各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数。

B、确定以下公式是否成立。

                                     （3）

其中，

；

表示检测出PREAMBLE码的成功率；

表示终端设备的最大发射功率；

为Preamble初始目标接收功率；

表示不同Preamble格式间的功率差值；

表示具体的路损值；

表示PRACH功率爬升步长；

表示各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数；

表示目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

如果公式（3）的条件成立，则表示该路损值可以满足切换需求。

在具体的应用场景中，最大值的路损可以按照从小到大的顺序通过不断的迭代尝试来获得，算法从最小的路损值开始，最小的路损值可以通过以下公式确定：

；

其中，

表示当前用户在切换过程中的尝试次数。

在实际应用中，可以设置每次尝试的新的路损值比上一次的路损值提高1dB，然后检查公式（3）的条件是否满足，直到寻找到一个不满足条件的路损值

后，则可确定最大的路损值为

。

当然，也可以应用其他的顺序进行上述处理，比如从大到小的顺序，在此不再赘述，具体顺序内容的变化并不会影响本发明的保护范围。

另一方，对于不满足公式（1）的条件的终端设备，源基站对其估计最大路损信息的方法是分别计算每个路损对应的以下信息：

。

并判断上述的公式（3）的条件是否成立。

如果成立，则表示该路损值可以满足切换需求。

在具体的应用场景中，最大值的路损可以按照从小到大的顺序通过不断的迭代尝试来获得，算法从最小的路损值开始，最小的路损值可以通过以下公式确定：

；

其中，

表示当前用户在切换过程中的尝试次数。

在实际应用中，可以设置每次尝试的新的路损值比上一次的路损值提高1dB，然后检查公式（3）的条件是否满足，直到寻找到一个不满足条件的路损值

后，则可确定最大的路损值为

。

步骤S705、源基站根据最大路损以及在目标小区附近的终端设备分布情况来确定切换参数许可范围。

下面，进一步结合不同的应用场景，通过以下实施例对本发明实施例所提出的技术方案进行说明如下：

实施例一

本实施例所对应的应用场景的示意图如图8所示，小区A所属于的基站为宏基站，而小区B所属的基站是一个低功率基站（Pico）。宏基站由于负载的原因，需要调整小区B的RE（Range Expansion）设置，以吸纳更多的用户。而过大的RE设置可能导致低功率基站的边缘用户无法正常工作，而如果设置一个小的RE则会影响到为宏基站用户的负荷的减轻。

具体的处理过程如图9所示，包括以下步骤：

步骤S901、宏小区A中有用户需要切换到Pico小区B，宏基站在切换消息Handover Request中携带一条指示信息以希望获得该用户切换到小区B以后上行信道的相关性能。

该指示信息是一个2比特的IE，在该消息中分别置为，表示宏基站希望获得该用户切换后，Preamble码尝试发送的次数、UE使用的PRACH信道上的干扰平均值。

步骤S902、小区B接收到用户的切换消息后，测量相应的性能信息。

包括记录为UE分配的多个PRACH资源上的平均IoT，在用户完成到小区B的RRC连接建立完成后，利用UEInformationRequest消息去获取用户的尝试接入小区B时Preamble码的发送次数。

步骤S903、小区B在完成相关测量以及接收到MME的PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息后，向小区A发送UE CONTEXT RELEASE消息中携带小区A请求的两个测量结果。

步骤S904、小区A根据之前收到来自小区B切换请求消息Handover Request中携带的小区B配置RACH-ConfigCommon 参数获取小区B的上行PRACH的功率控制参数。

步骤S905、小区A利用前述的算法计算获得最大的PL。

步骤S906、小区A由于负荷的原因需要执行负荷均衡的过程，为了获得其覆盖范围内Pico小区周围的用户分布情况，为用户配置专用的测量配置。

此外，基站A通过X2接口向Pico小区（包括小区B）去请求其负荷信息。

步骤S907、用户向基站A反馈其周围的Pico小区（如小区B）的信号强度以及宏小区A的信号强度。

步骤S908、小区B反馈其负荷信息，基站A发现小区B的负荷低于门限可以与之进行负荷均衡操作。

然后基站A对收集的用户测量报告进行统计，按照小区B的信号强度与小区A信号强度之差RE进行分类。

步骤S909、小区A分别计算每一类中的用户到小区B的路损值，该路损值可以由用户测量报告中的小区B的信号强度和小区B的发射功率之差来估计出。

为了保证不出现RACH接入失败，每一类中所有用户的路损值都不允许超过

。因此，可以得到保证RACH接入成功的RE值。

实施例二

本实施例所对应的应用场景的示意图如图10所示，本实施例主要描述了两个宏基站之间的负荷均衡过程，小区A的负荷较高，其所属的基站A，小区B是小区A的邻区，其所属于基站B。

具体的处理过程如图11所示，包括以下步骤：

步骤S1101、基站A周期性的统计其下小区的负荷，在某个时刻发现小区A的负载过重。

基站A向基站B发送一个资源请求消息Resource Status Request，消息中携带了一个IE用于请求获得从小区A切换到小区B的用户上行RACH接入的相关性能。该IE为一个布尔变量，在该消息中设置为True。

步骤S1102、基站B在接收到该消息后，开始利用RRC消息UEInformationRequest请求从小区A切换过来的用户RACH信息以及监控这些用户切换过来后RACH信道上的干扰信息。

步骤S110 3、每次切换过程中，基站B在反馈给基站A的UE CONTEXT RELEASE消息中携带小区A请求的两个测量结果。 

步骤S1104、小区A根据之前收到来自小区B切换请求消息Handover Request中携带的小区B配置的RACH-ConfigCommon 参数获取小区B的上行PRACH的功率控制参数。

步骤S1105、小区A利用前述的算法计算获得最大的PL。

步骤S1106、小区B反馈了其负荷信息，基站A发现小区B的负荷低于门限可以与之进行负荷均衡操作。

为了获得小区A在小区B方向上的用户分布情况，为用户配置专用的测量配置。

步骤S110 7、用户反馈给基站A，小区B的信号强度以及宏小区A的信号强度。

步骤S1108、然后基站A对收集的用户测量报告进行统计，按照小区B的信号强度与小区A信号强度之差RE进行分类。

步骤S1109、小区A分别计算每一类中的用户到小区B的路损值，该路损值可以由用户测量报告中的小区B的信号强度和小区B的发射功率之差来估计出。为了保证不出现RACH接入失败，每一类中所有用户的路损值都不允许超过

。因此可以得到保证RACH接入成功的RE值。

实施例三

本实施例主要描述了开放模式的家庭基站与宏基站之间的负荷均衡过程，在R10版本的家庭基站与宏基站之间没有X2接口，只有S1接口。小区A是宏小区，其属于宏基站A，基站B是家庭基站。

具体的处理过程如图12所示，包括以下步骤：

步骤S1201、基站A周期性的统计其下小区的负荷，在某个时刻发现小区A的负载过重。

基站A通过S1接口向基站B发送一个资源请求消息，消息中携带了一个IE用于请求获得从小区A切换到小区B的用户上行RACH接入的相关性能。该IE为一个布尔变量，在该消息中设置为True。

步骤S1202、基站B在接收到该消息后，开始利用RRC消息UEInformationRequest请求从小区A切换过来的用户RACH信息以及监控这些用户切换过来后RACH信道上的干扰信息。

步骤S1203、每次切换过程结束后，基站B利用一条S1消息反馈给基站A的小区A请求的信息，包含小区A请求的两个测量结果以及UE 的标识。 

步骤S1204、小区A根据之前收到来自小区B的S1接口上的切换命令消息HANDOVER COMMAND中携带的小区B配置的RACH-ConfigCommon 参数获取小区B的上行PRACH的功率控制参数。

步骤S1205、小区A利用前述的算法计算获得最大的PL。

步骤S1206、基站B反馈了其负荷信息，基站A发现小区B的负荷低于门限可以与之进行负荷均衡操作。

为了获得小区A在小区B方向上的用户分布情况，为用户配置专用的测量配置。

步骤S1207、用户反馈给基站A，小区B的信号强度以及宏小区A的信号强度。

步骤S1208、然后基站A对收集的用户测量报告进行统计，按照小区B的信号强度与小区A信号强度之差RE进行分类。

步骤S1209、小区A分别计算每一类中的用户到小区B的路损值，该路损值可以由用户测量报告中的小区B的信号强度和小区B的发射功率之差来估计出。为了保证不出现RACH接入失败，每一类中所有用户的路损值都不允许超过。因此，可以得到保证RACH接入成功的RE值。

实施例四

本实施例所对应的应用场景的示意图如图13所示，小区A所属于的基站为宏基站，而小区B所属的基站是一个低功率基站（Pico）。宏基站由于负载的原因，需要调整小区B的RE（Range Expansion）的设置，以吸纳更多的用户。在本实施例中，OAM为Pico小区配置指示要求其为宏基站报告切换用户的RACH信息以用于更新RE设置的可接受范围。

具体的处理过程如图14所示，包括以下步骤：

步骤S1401、基站A与基站B周期性的统计自己的负荷信息，并把这个信息报告给OAM，在某个时刻宏基站A的负载过高，OAM判断需要小区B与小区A去进行均衡操作。

OAM指示基站B去测量切换用户的RACH相关信息（包括用户的尝试接入次数以及用户在小区B的PRACH信道上受到的干扰），并把这个信息报告给基站A。

步骤S1402、小区B测量切换用户的性能信息。

接收到用户的切换消息后，记录为UE配置的多个PRACH资源上的平均IoT，在用户完成到小区B的RRC连接建立完成后，开始利用RRC消息UEInformationRequest请求从小区A切换过来的用户RACH信息以及监控这些用户切换过来后RACH信道上的干扰信息。

步骤S1403、小区B在完成相关测量以及接收到MME的PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE消息后，向小区A发送UE CONTEXT RELEASE消息中携带两个测量结果。

步骤S1404、小区A根据之前收到来自小区B切换请求消息Handover Request中携带的小区B配置的RACH-ConfigCommon 参数获取小区B的上行PRACH的功率控制参数。

步骤S1405、小区A利用前述的算法计算获得最大的PL。

步骤S1406、小区A由于负荷的原因需要执行负荷均衡的过程，为了获得其覆盖范围内Pico小区周围的用户分布情况，为用户配置专用的测量配置。此外基站A通过X2接口向Pico小区（包括小区B）去请求其负荷信息。

步骤S1407、用户反馈给小区A，其周围的Pico小区（如小区B）的信号强度以及宏小区A的信号强度。

步骤S1408、小区B反馈了其负荷信息，基站A发现小区B的负荷低于门限可以与之进行负荷均衡操作。然后基站A对收集的用户测量报告进行统计，按照小区B的信号强度与小区A信号强度之差RE进行分类。

步骤S1409、小区A分别计算每一类中的用户到小区B的路损值，该路损值可以由用户测量报告中的小区B的信号强度和小区B的发射功率之差来估计出。为了保证不出现RACH接入失败，每一类中所有用户的路损值都不允许超过

。因此，可以得到保证RACH接入成功的RE值。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，目标基站测量终端设备的性能信息并上报给源基站，使源基站可以根据该性能信息确定小区间进行切换的合理参数范围，从而，可以使负荷均衡的目标基站减少因错误的切换参数设置而导致终端设备的切换错误以及影响用户的使用体验的情况，同时，对现有协议过程修改较小，方便了设备制造商的设备实现和运营商的实施。

为了实现上述的本发明所提出的技术方案，本发明还提供了一种基站，其结构示意图如图15所示，包括：

接收模块151，用于接收目标基站返回的从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果；

路损确定模块152，用于根据接收模块151所接收到的性能信息的测量结果，确定RACH约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

参数确定模块153，用于根据路损确定模块152所确定的最大路损，确定从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的切换参数许可范围，并根据切换参数许可范围进行终端设备的小区切换处理。

进一步的，该基站还包括发送模块154，用于向目标基站发送测量指示消息，以使目标基站测量从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息；

其中，从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，至少包括：

终端设备在目标基站所服务的小区上发送Preamble码的次数；和/或，

目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

在具体应用场景下，路损确定模块152，具体用于根据接收模块151所接收的性能信息的测量结果，结合目标基站的PRACH功率控制相关参数以及终端设备的测量报告，确定RACH约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损。

进一步的，路损确定模块152，具体用于：

判断终端设备是否可以用最大发射功率进行随机接入尝试；

如果可以，分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数，并根据最小尝试次数判断相应的路损值是否满足第一预设条件，将满足第一预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

如果不可以，分别确定各路损值是否满足第二预设条件，将满足第二预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从源基站所服务的小区切换到目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损。

另一方面，参数确定模块153，具体用于：

根据最大路损以及目标基站所服务小区附近的终端设备分布情况，确定从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的切换参数许可范围。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，其结构示意图如图16所示，包括：

接收模块161，用于接收源基站或OAM***发送的测量指示消息；

测量模块162，用于测量从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息；

发送模块163，用于向源基站发送测量模块162测量得到的从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果。

其中，接收模块161，具体用于：

通过S1或X2接口接收源基站发送的测量指示消息；或， 

通过OAM***与目标基站之间的接口接收OAM***发送的测量指示消息。

在具体的应用场景中，从源基站所服务的小区到目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，至少包括：

终端设备在目标基站所服务的小区上发送Preamble码的次数；和/或，

目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

需要指出的是，上述的两种基站只是依据其在本发明实施例所提出的技术方案中所担任的角色差异而进行的划分，在实际应用中，两种基站可以共存于同一个物理基站中，这样的形式变化并不影响本发明的保护范围。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，目标基站测量终端设备的性能信息并上报给源基站，使源基站可以根据该性能信息确定小区间进行切换的合理参数范围，从而，可以使负荷均衡的目标基站减少因错误的切换参数设置而导致终端设备的切换错误以及影响用户的使用体验的情况，同时，对现有协议过程修改较小，方便了设备制造商的设备实现和运营商的实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务端，或者网络设备等）执行本发明各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (21)

1.一种小区切换方法，其特征在于，包括：

源基站接收目标基站返回的从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果；

所述源基站根据所述性能信息的测量结果，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

所述源基站根据所述最大路损，确定从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的切换参数许可范围，并根据所述切换参数许可范围进行终端设备的小区切换处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源基站接收目标基站返回的从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果之前，还包括：

所述源基站向所述目标基站发送测量指示消息，以使所述目标基站测量从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息；或，

OAM***向所述目标基站发送测量指示消息，以使所述目标基站测量从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述源基站向所述目标基站发送测量指示消息，具体为：

所述源基站通过S1或X2接口向所述目标基站发送测量指示消息。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述OAM***向所述目标基站发送测量指示消息，具体为：

所述OAM***通过所述OAM***与所述目标基站之间的接口向所述目标基站发送测量指示消息。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，至少包括：

终端设备在目标基站所服务的小区上发送Preamble码的次数；

目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源基站根据所述性能信息的测量结果，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损，具体为：

所述源基站根据所述性能信息的测量结果，结合所述目标基站的PRACH功率控制相关参数以及所述终端设备的测量报告，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述源基站根据所述性能信息的测量结果，结合所述目标基站的PRACH功率控制相关参数以及所述终端设备的测量报告，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损，具体包括：

所述源基站判断所述终端设备是否可以用最大发射功率进行随机接入尝试；

如果可以，所述源基站分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数，并根据所述最小尝试次数判断相应的路损值是否满足第一预设条件，将满足所述第一预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

如果不可以，所述源基站分别确定各路损值是否满足第二预设条件，将满足所述第二预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述源基站判断所述终端设备是否可以用最大发射功率进行随机接入尝试的依据，具体为：

P_{O_RACH}+PL+(N_max-1)△_RACH+△_preamble≥P_Max；

其中，P_{O_RACH}为Preamble初始目标接收功率；

PL表示具体的路损值；

N_max表示终端设备发送的随机接入尝试的最大尝试次数；

△_RACH表示PRACH功率爬升步长；

△_preamble表示不同Preamble格式间的功率差值；

P_Max表示所述终端设备的最大发射功率。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述源基站按照分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数所依据的公式，具体为：

其中，P_Max表示所述终端设备的最大发射功率；

P_{O_RACH}为Preamble初始目标接收功率；

△_preamble表示不同Preamble格式间的功率差值；

PL表示具体的路损值；

△_RACH表示PRACH功率爬升步长；

m*表示各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一预设条件，具体为：

$1-\underset{i=1}{\overset{N_{\max }}{\mathrm{\Π}}}[1-g\left(i\right)]\≥\mathrm{Thres};$

其中， $g\left(i\right)=\left\{\begin{array}{c}f(P_{o\_\mathrm{RACH}}+(i-1){\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{RACH}}+{\mathrm{\&Delta;}}_{\mathrm{preamble}}-\mathrm{IoT}-N_o),i<m^{*}\\ f(P_{\mathrm{Max}}-\mathrm{PL}-\mathrm{IoT}-N_o),m^{*}\&le;i\&le;N_{\mathrm{Max}}\end{array}\right.;$

f()表示检测出PREAMBLE码的成功率；

P_Max表示所述终端设备的最大发射功率；

P_{O_RACH}为Preamble初始目标接收功率；

△_preamble表示不同Preamble格式间的功率差值；

PL表示具体的路损值；

N_max表示所述终端设备发送的随机接入尝试的最大尝试次数；

△_RACH表示PRACH功率爬升步长；

m*表示各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数；

IoT表示目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

11.如权利要求8至10中任意一项所述的方法，其特征在于，所述源基站按照分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数，具体为：

所述源基站按照路损值从小到大的顺序，分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，最小的路损值，具体通过以下公式确定：

PL=P_Max-P_{O_RACH}-(m-1)△_RACH-△_preamble，m表示当前终端设备在切换过程中的尝试次数。

13.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二预设条件，具体为：

$1-\underset{i=1}{\overset{N_{\max }}{\mathrm{\&Pi;}}}[1-g\left(i\right)]\&GreaterEqual;\mathrm{Thres};$

其中，g(i)＝f(P_{o_RACH}+(i-1)Δ_RACH+Δ_preamble-IoT-N_o)；

其中，f()表示检测出Preamble码的成功率；

P_{O_RACH}为Preamble初始目标接收功率；

△_preamble表示不同Preamble格式间的功率差值；

N_max表示所述终端设备发送的随机接入尝试的最大尝试次数；

△_RACH表示PRACH功率爬升步长；

IoT表示目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述源基站分别确定各路损值是否满足第二预设条件，具体为：

所述源基站按照路损值从小到大的顺序，分别确定各路损值是否满足第二预设条件。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，最小的路损值，具体通过以下公式确定：

PL=P_Max-P_{O_RACH}-(m-1)△_RACH-△_preamble，m示当前终端设备在切换过程中发送Preamble码的尝试次数；

其中，PL表示具体的路损值；

P_Max表示所述终端设备的最大发射功率。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源基站根据所述最大路损，确定从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的切换参数许可范围，具体包括：

所述源基站根据所述最大路损以及所述目标基站所服务小区附近的终端设备分布情况，确定从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的切换参数许可范围。

17.一种基站，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收目标基站返回的从源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息的测量结果；

路损确定模块，用于根据所述接收模块所接收到的性能信息的测量结果，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到所述目标基站所服务的小区的最大路损；

参数确定模块，用于根据所述路损确定模块所确定的最大路损，确定从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的切换参数许可范围，并根据所述切换参数许可范围进行终端设备的小区切换处理。

18.如权利要求17所述的基站，其特征在于，还包括：

发送模块，用于向所述目标基站发送测量指示消息，以使所述目标基站测量从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息；

其中，所述从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的终端设备的性能信息，至少包括：

终端设备在目标基站所服务的小区上发送Preamble码的次数；

目标基站所服务的小区分配给目标基站所服务的小区分配给终端设备使用的所有PRACH资源上的平均干扰。

19.如权利要求17所述的基站，其特征在于，所述路损确定模块，具体用于：

根据所述接收模块所接收的性能信息的测量结果，结合所述目标基站的PRACH功率控制相关参数以及所述终端设备的测量报告，确定RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损。

20.如权利要求19所述的基站，其特征在于，所述路损确定模块，具体用于：

判断所述终端设备是否可以用最大发射功率进行随机接入尝试；

如果可以，分别确定各路损值对应到最大发射功率时的最小尝试次数，并根据所述最小尝试次数判断相应的路损值是否满足第一预设条件，将满足所述第一预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到目标基站所服务的小区的最大路损；

如果不可以，分别确定各路损值是否满足第二预设条件，将满足所述第二预设条件的最大的路损值确定为RACH约束下从所述源基站所服务的小区切换到所述目标基站所服务的小区的终端设备到所述目标基站所服务的小区的最大路损。

21.如权利要求17所述的基站，其特征在于，所述参数确定模块，具体用于：

根据所述最大路损以及所述目标基站所服务小区附近的终端设备分布情况，确定从所述源基站所服务的小区到所述目标基站所服务的小区的切换参数许可范围。

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